摘 要：随着我国经济发展和城市建设步伐的加快，对地下空间的开发利用日益迫切，研究盾构的挖掘以及监测等技术，具有重大意义。盾构挖掘在地下进行，必须保证挖掘的精确度，一旦出现施工误差，将造成巨大的损失。根据盾构机地下挖掘的实际情况，在LabVIEW平台条件下，开发了盾构测控技术集成化软件，实现监测系统人机监控界面显示、特征变量监测曲线显示以及环报表显示和打印等功能，使监测人员能多角度分析盾构机的工作状态，及时地对盾构进行相应的控制。
关键词：LabVIEW；盾构机；监测集成化软件
1 LabVIEW平台的优点
本文采用LabVIEW来开发盾构机监测集成化软件，主要是基于LabVIEW具有以下的特点。
LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种用图表代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。本文采用LabVIEW，以图形化编程这种更快捷的方式来开发盾构机监测集成化软件，大大提高了开发效率。
传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序的执行顺序，而LabVIEW采用的是数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了程序的执行顺序。采用LabVIEW来开发盾构机监测集成化软件，既降低了程序开发中出错的可能性，提高软件可靠性，又提高了软件的运行效率。
LabVIEW平台有丰富的图形控件，尤其是有很多外观与传统仪器（如示波器，万用表，按钮，等等）类似的控件，本文采用LabVIEW平台可方便快捷地设计友好的人机交互界面，并取代实际的仪表，在上位机上远程显示传感器数据。
2 盾构机监测软件系统结构设计
盾构机从现场的传感器和PLC采集数据，并将数据保存到数据库中。数据库文件通过网线从现场下位机传输到监测上位机。本软件从上位机的数据库文件读取数据，经相应的处理后通过人机界面显示。软件的系统结构如图1所示。
2.1 数据源
在本系统中，数据源来自调用数据库接口模块生成的临时数据文件。数据源分为两种：实时数据与历史数据。
2.2 数据转换、处理和控制
在这一层中，根据从数据源得到的临时数据文件进行解协议、数据格式化等数据转换和处理操作，为数据应用和表示层提供有效的格式化数据。
数据处理主要包括将根据协议得到的实时有效数据进行标度变换、二次存储等数据处理，得到最后人机交互界面以及实时数据曲线需要的数据。此外，数据处理还将根据协议得到的历史有效数据进行处理，得到历史数据曲线所需的数据格式。
通过参数设置和配置提供的数据项，可以控制数据处理过程采用的参数和曲线图形的绘制过程；另外，系统提供“参数控制接口”以便数据选择和操作模块调用，用于传递给系统中环报表打印和曲线显示的参数。
2.3 数据应用和表示
本系统主要有三种数据应用与表示方式：盾构机监测界面显示、监测曲线绘制显示、环报表输出，方便于监测人员从不同的角度来监测盾构机的工作状态。
（1）盾构机监测界面显示。
包括盾构机9个运行状态显示界面，主要功能是将处理后的有效数据与人机界面的控件绑定，以显示某一历史时段或当前盾构机的运行状态，如阀的开关状态，管道内的液体流向示意，等等。
（2）监测曲线绘制显示。
主要是将一段时间内的历史数据或实时数据，通过波形显示控件以曲线的方式显示出来，同时对所显示的曲线可以进行一些操作，如曲线的叠加对比，曲线缩放等，以更好地帮助工作人员监测盾构机的运行状况。 （3）环报表输出。
盾构前进过程中转过一圈即是一环，根据所选环的一些参数信息生成报表，供工作人员预览和打印。各环的报表格式是一样的，都是显示前进一环的过程中各变量的波形变化。
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